Горизонтально направленное бурение технология


Горизонтальное бурение: преимущества и технология исполнения

Горизонтально направленное бурение (ГНБ) — это способ прокладки труб, а также кабелей без рытья траншей, выполняемый, как правило, под автомобильными и железными дорогами. Для реализации такого метода используется специальная техника, к которой можно отнести буровые установки направленного бурения. С помощью таких установок работа производится на 90% под землёй.

Метод горизонтального бурения — это современный способ прокладки трубопроводов разного назначения

Назначение и основные достоинства метода ГНБ

Метод горизонтально направленного бурения на сегодняшний день считается очень востребованным. В первую очередь — это связано с тем, что использование такого метода позволяет снизить финансовые затраты по прокладке трубопровода в 2,5–3 раза.

Рассмотрим основные задачи, которые выполняются посредством этого способа:

  • прокладка труб, которые будут выполнять функцию защитного футляра (кожуха) для различных силовых кабелей;
  • технология ГНБ позволяет провести бестраншейный монтаж трубопроводов, которые транспортируют питьевую воду или стоки.

Важно! Прокол под железной дорогой или автополотном — это единственный вариант монтажа коммуникации без рытья традиционной траншеи.

ГНБ прокол под дорогой или другим инженерным сооружением позволяет сохранить природный ландшафт, что также является важным достоинством. Рассмотрим другие преимущества ГНБ:

  • помимо финансовых расходов, снижаются и трудозатраты, так как основную работу выполняет специальная техника;
  • с помощью ГНБ прокола можно проложить трубопровод или кабельный канал не только под транспортными путями, но и под водоёмами.
  • для такой работы не требуется большое количество человек. Как правило, достаточно небольшой бригады, состоящей из 3–5 человек.

Для выполнения таких работ не требуется много места, а окружающий ландшафт не будет испорчен

Бурение горизонтальных скважин по праву можно считать уникальным способом, технология которого исключает нанесения вреда окружающей среде и снижает трудозатраты, а также денежные расходы.

Необходимое оборудование

Всю технику, которая эксплуатируется для бурения методом ГНБ, подразделяется на несколько основных разновидностей:

  • машина для горизонтально направленного бурения ГНБ;
  • локационная система для бурения;
  • второстепенные комплектующие (скобы, фиксаторы и т. д.).

Локационная система для бурения горизонтальных скважин необходима для организации контроля над буром. Это очень важно, так как бур во время работы находится в почве, то есть, за пределами видимой зоны. Такая система предохраняет бур от столкновения с различными преградами, которые могут повредить буровое оборудование.

Геолокационная система для контроля рабочего процесса оснащается мини-зондом, который необходим для отслеживания геолокационных показателей во время бурения. Мини-зонд устанавливается на головку бура и на аппарат. Данные, передающиеся зондом, поступают оператору, который вносит коррекцию в рабочий процесс.

Стоит отметить, что оборудование для ГНБ является довольно дорогим и относится к профессиональной технике. Установка горизонтального бурения (УГБ) может иметь различную конфигурацию, однако, все такие машины состоят из следующих конструктивных элементов:

  • кузов;
  • двигатель;
  • ходовая часть.

Оборудование для ГНБ является профессиональным и имеет высокую стоимость

Функциональная часть УГНБ состоит из трёх основных составляющих:

  • буровой элемент;
  • шланг, который подаёт воду на буровой элемент (это необходимо для охлаждения бура);
  • панель управления.

Все УГНБ классифицируются по одному главному показателю — граничному усилию протяжки. К другим характеристикам этих машин можно отнести:

  • показатели сечения канала, который может выполнить такая машина;
  • максимальная длина канала;
  • показатель расхода бетонита (л/мин);
  • использование метода горизонтального бурения учитывает также максимально возможный радиус изгиба буровых штанг. Этот показатель считается очень важным, так как влияет на подвижность буровой установки и на её возможность обхода различных препятствий.

К второстепенному оборудованию относят следующие устройства:

  • фиксаторные элементы;
  • переходники;
  • расширители;
  • насосное оборудование;
  • генераторы, функционирующие от электричества;
  • устройства для освещения.

Установка горизонтального бурения должна быть подобрана правильно, в соответствии со всеми факторами, перечисленными выше.

Подготовительные работы перед ГНБ

Горизонтальное бурение подразумевает прокол, осуществляемый профессиональным оборудованием. Однако перед тем как приступить к бурению под дорогой, необходимо выполнить подготовительные работы.

Бурение горизонтальным способом требует проведения подготовительных работ

В первую очередь нужно подготовить ровную площадку для буровой установки. Для этого необходимо разровнять площадку, которая должна иметь примерный размер 10х15 м. Кроме этого, в некоторых конкретных ситуациях не обойтись без подготовки объездного пути для бурового комплекса.

Важно! Подготовленная площадка в обязательном порядке должна быть ограждена предупреждающей лентой. Это необходимо для того, чтобы исключить проникновение посторонних людей на территорию. Такая лента устанавливается на высоте примерно 80 см над землёй.

Площадка под бурильную технику подготавливается в том месте, где будет прокладываться скважина. После подготовки площадки необходимо провести установку бурильного оборудования и расположить его в нужном положении для осуществления прокола.

Кроме этого, стоит заякорить опорную плиту для оборудования. Это мероприятие производится посредством шнеков. Далее, необходимо отрегулировать угол входа бура в грунт.

Прокол методом горизонтально направленного бурения ГНБ производится с учётом техники безопасности, а также всех необходимых строительных норм. В процессе бурения применяется специальный бентонитовый раствор. Аппарат, подготавливающий этот раствор, должен находиться сбоку от установки горизонтально направленного бурения. Дистанция между УГНБ и установкой для подготовки бентонита должна составлять не менее 10 м. Бентонитовый раствор выполняет следующие функции:

  • укрепление стенок скважины канала;
  • а также этот раствор способствует удалению грунта из канала.

В местах входа и выхода канала рекомендуется обустройство специальных приямков, в которые будет утилизироваться лишний раствор. Помимо этого, необходимо наладить постоянную радиосвязь между руководителем бурильного процесса и операторами техники.

Рассмотрим, что ещё необходимо выполнить в процессе подготовки к горизонтальному бурению ГНБ:

  • определить места, где проходят подземные коммуникации, чтобы не задеть их при бурении;
  • изучить состав грунта и его особенности. Это нужно для выбора оптимальной трассы бурения.

В месте прокола должно быть небольшое углубление, заполненное бетонитовым раствором

Выполнение пилотной скважины

После того как все подготовительные работы будут сделаны, можно приступить непосредственно к прокладке труб методом горизонтального направленного бурения. Для этого буровая установка располагается в необходимом месте. Далее, нужно выполнить проверку (пилотную скважину). Показатели сечения такой скважины должны быть примерно 100 мм.

При организации пилотной скважины под железнодорожными путями или дорогой, движение бурового элемента должно регулироваться системой геолокации. Без такой системы или в случае её неисправности запрещено выполнять бестраншейные работы.

Первоначальная позиция головки бура, как правило, составляет 10–20° по отношению к горизонту. Этот угол должен постоянно уменьшаться в зависимости от глубины погружения. После того как будет достигнута нужная глубина для прокладки трубопровода методом ГНБ, производится бурение в горизонтальной плоскости. Во время бурения разрешается вносить коррективы в движение бурильного наконечника. Коррекция движения бура осуществляется в том случае, если он отклоняется от заданной траектории. Определение отклонения от нужной траектории выполняется с помощью системы позиционирования.

Метод прокола подразумевает проверку положения бура посредством геолокационной системы через каждые 3 м. После прохода определённой точки головка бура начинает продвигаться вверх, что позволяет достигнуть точки выхода. Выход из грунта (так же как и вход) должен быть заранее рассчитан и выполняться под строго определённым углом.

Пилотную скважину необходимо расширить, это делается при помощи специального приспособления — риммера

Расширение

На следующем этапе прокладки труб под дорогой необходимо провести расширение пилотного канала. Для этого производится демонтаж бурильной головки, а на её место устанавливают специальное устройство — риммер. Риммер — это конструктивный элемент, используемый при прокладке труб методом ГНБ, который выполняет функцию расширения пилотного канала. Стоит отметить, что риммер является расширителем обратного действия (он протягивается от выхода канала к его входу).

С учётом технологии бурения ГНБ, чтобы достичь необходимых показателей диаметра, расширение выполняется от одного до нескольких раз. Количество расширений зависит от того, каким диаметром должна обладать будущая скважина.

Горизонтальное бурение может выполняться и в тяжёлых условиях (плохая почва, обилие помех на пути бура и т. д.). В таком случае работы по расширению скважины выполняются до того, как в канал будут проложены необходимые коммуникации. Кроме этого, стоит отметить, что все работы должны выполняться с использованием охлаждающей жидкости. Это связано с тем, что геолокационная аппаратура является очень чувствительной к повышенным температурам. Прокол дороги — серьёзное мероприятие, которое должно быть продумано от начала и до конца.

Существует ещё один важный фактор, который стоит предвидеть — осыпание грунта. Прокол под дорогой методом ГНБ должен также учитывать то, что перед началом протягивания пластиковых или металлических труб в скважину их необходимо соединить. Конструкция должна быть надёжно соединена, иначе могут возникнуть проблемы. Далее при выключенном бурильном оборудовании выполняется стыковка кольцевого расширителя со штангами. Затем через вращающийся вертлюг стыкуют необходимую коммуникацию. Для стыковки потребуется специальный переходной элемент или другое возможное устройство.

Полезная информация! Метод ГНБ учитывает подбор расширительной детали по такому расчёту: канал должен быть на 25% больше протягиваемого трубопровода. Если коммуникация прокладывается с теплоизоляцией, то тогда канал должен быть больше на 50%.

Готовый канал должен быть шире трубы примерно на четверть

Если показатели давления внутри канала большие, то тогда бентонитовый раствор равномерно заполняет пространство между наружной стенкой трубы и внутренней стенкой скважины. После того как бентонитовый раствор затвердеет, исключается просадка почвы.

Прокладка трубопровода

Прокол под железной дорогой или автомобильным полотном выполняется в первую очередь. Далее, производится расширение скважины до нужного диаметра. На третьем этапе выполняют по методу ГНБ прокладку труб.

Это производится довольно просто: трубопровод затягивается вместе с последним расширительным риммером. Крепление коммуникации к расширителю производится посредством специальных соединительных скоб или вертлюг.

Предварительно выполняется протягивание проводника через готовый канал. Это необходимо при организации кабельной проводке в коммуникации. В таком случае трубопроводная конструкция будет служить защитным кожухом, предохраняющим проводку в грунте от повреждения.

Такая технология позволяет быстро, надёжно и экономно протянуть трубопровод через грунт без организации траншей, которые, как правило, выполняются вручную. После прокладки трубопровода ГНБ можно считать завершённым. В конце необходимо эвакуировать бурильное и другое оборудование с рабочей площадки.

trubamaster.ru

Реализация метода горизонтально направленного бурения

Горизонтально направленное бурение (ГНБ) позволяет протянуть коммуникационные системы под землей. При этом метод не требует вскрывать земную поверхность на протяжении всего пути прокладывания коммуникаций.

Метод горизонтально-направленного бурения позволяет прокладывать подземные коммуникации там, где невозможно рыть траншеи, к примеру, под зданием, лесом, водоёмом и так далее.

Метод горизонтального бурения незаменим там, где нужно проложить подземные коммуникации под уже возведенным строением. В этом случае традиционный траншейный метод применен быть не может.

Горизонтально направленное бурение

Помимо большей универсальности ГНБ имеет и другие преимущества перед траншейной прокладкой коммуникаций:

  • возможность бурения под лесами, водоемами, оврагами, дорогами и т.д.;
  • требуется меньшее количество спецтехники рабочей силы для выполнения прокладки коммуникаций;
  • срок работы сокращается;
  • риск возникновения аварийных ситуаций значительно снижается;
  • нет необходимости восстанавливать поврежденную инфраструктуру и вскрытую земную поверхность;
  • ландшафт сохраняет свой первозданный вид, работы не создают неудобств людям, которые проживают в этом районе.

Выполнение работ по ГНБ осуществляется в несколько этапов:

Схема горизонтально направленного бурения под водоёмом.

  1. Подготовка. Включает в себя изучение грунтов, коммуникационных систем и прочего на участке, где планируется бурение скважины.
  2. Бурение пилотной скважины. Используется специальная породоразрушающая головка.
  3. Расширение пилотной скважины. Через пилотную скважину протягивается риммер, благодаря чему ее диаметр увеличивается до требуемых размеров.
  4. Прокладывание трубопровода.
  5. Сдача объекта. Включает в себя составление исполнительной документации, в которой положение трубопровода точно указывается.

Несмотря на свои значительные преимущества, метод горизонтального направленного бурения не может быть применен в некоторых случаях:

  • монолитный грунт или грунт с большим количеством валунов;
  • наличие препятствий под землей;
  • переходы на глубине до 1,5 м;
  • короткие переходы.

Если ни одного из этих ограничений нет, то ГНБ может быть выполнено на данном участке.

Вернуться к оглавлению

Для начала работ по бурению скважины по данному методу необходимо получить разрешение на нее.

Кроме того, нужно точно узнать расположение уже проложенных коммуникаций на рабочем участке. Расположение имеющихся коммуникаций обозначается специальными знаками. Эти знаки не удаляются, пока все работы не будут завершены. Также опознавательные знаки устанавливаются в местах прокладки будущей трассы.

Вернуться к оглавлению

Схема соединения буровых элементов.

Нужно подготовить площадку для расположения бурового комплекса. Для этого расчищается и выравнивается поверхность участка размером 10х15 м. В некоторых случаях требуется также дополнительная подготовка подъездных путей для оборудования.

Для предотвращения проникновения посторонних лиц на рабочую площадку она должна быть ограждена сигнальной лентой на высоте 80 см от земли. Площадка под оборудование готовится в точке входа будущей скважины. После установки буровой комплекс приводится в рабочее положение. Буровые каретки продольными осями совмещаются со створом скважины. Опорную плиту нужно заякорить при помощи штатных шнеков. Далее регулируется угол входа бура в землю, чтобы добиться требуемого положения. Для этого регулируется стрела.

В работе будет использоваться специальный бентонитовый раствор. Установка для его приготовления должна располагаться сбоку от бурильной установки, расстояние между ними должно быть 10 м. Рядом с установкой для раствора размещается запас бентонита. Этот раствор должен непрерывно подаваться в скважину, чтобы снизить трение бурильной головки о грунт. Кроме снижения трения раствор также позволяет укрепить стенки проложенной скважины и вынести на поверхность земли удаляемый грунт.

Схема бурения пилотной скважины.

В точках входа и выхода скважины необходимо создать специальные приямки на тот случай, если в скважине образуется излишек раствора. Бентонит попадет в эти приямки и будет утилизирован, когда работы закончатся. Бентонит — это белая глина тонкого пола. Раствор на основе бентонита обладает особыми свойствами. Он нетоксичен и экологически чист.

Для организации работы необходимо обеспечить постоянную радиосвязь между руководителем работ и операторами системы позиционирования и бурильной установки.

Вернуться к оглавлению

Когда все приготовления завершены, можно переходить к бурению скважины по горизонтально направленному методу. Для этого установка располагается в точке входа скважины. С ее помощью прокладывается пилотная скважина с диаметром около 10 см. При ее бурении движение бура должно постоянно контролироваться локальной системой позиционирования. Это позволяет определять местонахождение головки бура и следить, чтобы он двигался в необходимом направлении и на требуемой глубине.

Первоначально бурильная головка располагается под углом от 10 до 20° по отношению к горизонту. Угол бурения постепенно уменьшается по мере погружения бурильной головки на требуемую глубину. Когда достигается заданная глубина прокладки трубопровода, бурение выполняется в горизонтальном направлении.

Схема расширения пилотной скважины.

В течение всего процесса бурения по этому методу можно корректировать направление бурильной головки. Траектория прокладки скважины корректируется в том случае, если она отклоняется от заданной. Определить это можно при помощи системы позиционирования.

Место нахождения бура проверяется с помощью этой системы через каждые 3 м. С определенного места бур начинает продвигаться не только вперед, но и вверх. К точке выхода на поверхность бурильная головка должна располагаться под определенным заранее рассчитанным углом по отношению к горизонту.

Вернуться к оглавлению

Когда пилотная скважина по желаемой траектории проложена, переходят к ее расширению. Риммер (расширитель обратного действия) устанавливается на место бурильной головки. Он протягивается из точки выхода скважины на поверхность к точке ее входа.

Расширить скважину до необходимого диаметра можно в 1 или несколько раз. Это зависит от желаемого размера. Если требуется получить широкую скважину, то через нее может быть протянуто несколько риммеров различного размера: каждый последующий больше предыдущего.

Вернуться к оглавлению

Схема протягивания трубопровода.

Вместе с риммером (если использовалось несколько, то с последним) в скважине протягивается цепь труб.

При этом они крепятся непосредственно к риммеру при помощи специальных скоб и вертлюг. Предварительно по скважине протягивается проводник, который будет использован в дальнейшем для прокладки проводов в трубопровод.

Когда трубопровод проложен, направленное бурение считается завершенным. После этого остается произвести эвакуацию техники с рабочей площадки. Это выполняется в порядке, обратном ее установке. Для этого используются те же пути, что и при размещении техники на площадке.

Такой способ в значительной степени отличается от традиционного рытья траншей.

Метод ГНБ идеально подходит тем, кто хочет сэкономить время и средства на прокладке подземных коммуникаций.

www.vseoburenii.ru

Что из себя представляет технология горизонтально направленного бурения

С уникальным методом горизонтального бурения человечество познакомилось в 70-х годах прошлого столетия. Этот способ был открыт в США. С годами он пришел и в нашу страну. Такое открытие сделало настоящий прорыв в инфраструктуре городов. С ним отпала необходимость портить асфальтовое покрытие дорог или тротуаров, трамвайные пути, клумбы, различные сооружения, скверы и парки. Благодаря новому методу, возникла возможность прокладывания трубопроводов и кабелей на разной глубине под железными дорогами, водоемами, линиями высоковольтных электропередач, газопроводами и аммиакопроводами.

Оборудование

Бестраншейная прокладка труб осуществляется с применением универсальных буровых установок с программным управлением (рис 1). В среде отечественных компактных систем для горизонтального бурения самыми приемлемыми считаются установки УГБ-2М4, УГБ-2МГ. Их применяют небольшие строительные компании и организации. Наличие установок УГНБ-3М4, УГНБ-4 или импортных моделей европейских и американских производителей значительно расширит возможности бестраншейного бурения с полным контролем над производственным процессом и увеличением длины подземного трубопровода. Благодаря новому импортному оборудованию возможна прокладка и замена старых металлических и железобетонных труб разного размера на новые конструкции из металла, полиэлена н/д и железобетона различного диаметра (от 50 до 1600 мм). При этом достигается максимальная длина горизонтального трубопровода до нескольких километров. Возможности каждого вида оборудования предусмотрены производителем.

рис 1- установка для горизонтального бурения рис 2 схема бурения пилотной скважины

Этапы проведения работ

Технология горизонтально направленного бурения заключается в поэтапном выполнении работ по:

  • изучению грунтов и определению дислокации имеющихся подземных коммуникаций;
  • бурению пилотной скважины;
  • последовательном расширении проемов скважины;
  • прокладыванию трубопровода
  • завершающих действиях.
рис 3 схема расширения пилотной скважины рис 4 схема протягивания трубопровода

Технология горизонтально направленного бурения

1-й этап: изучение грунтов и различных препятствий, получение разрешения на проведение прокола под землей

Первоначальный этап предусматривает основательное изучение состава почв, наличия каменистых скоплений, русла реки. Проект предусматривает обход имеющихся трубопроводов и подземных коммуникаций, корней ценных пород деревьев, водоносных пластов. Оформленные данные по поводу выбранной траектории утверждаются местными органами власти.

2-й этап: прокладывание пилотной скважины (рис 2).

На этом этапе проходит прокладывание необходимой траектории будущего трубопровода. Технология горизонтально направленного бурения основана на действии породоразрушающего инструмента, куда входит буровая головка со скосом спереди и встроенный излучатель. Головка, соединенная с гибкой приводной штангой, управляет процессом прокладывания пилотной скважины. Она обходит подземные препятствия настолько позволяет изгиб рабочей нити. В ней имеются отверстия, которые подают специальный бентонитовый раствор. Благодаря ему:

  • снижается уровень трения буровой головки и штанги;
  • скважина предохраняется от обвалов;
  • происходит охлаждение породоразрушающего инструмента;
  • разрушается порода;
  • выносится почва на поверхность.
рис 5 схема соединения буровых элементов рис 6 схема горизонтального бурения под водоемом

Оператор контролирует процессы пилотного бурения за счет светодиодного датчика. Месторасположение породоразрушающего инструмента просматривается на дисплее. Процесс завершения прокладывания пилотной скважины заканчивается при выходе буровой головки в разработанном проектом месте.

3-1 этап: расширение скважины

Благодаря риммеру, который меняет буровую головку, происходит расширение отверстия (рис 3). Расширитель протягивают через всю длину скважины. Если требуется большое расширение, то возможно продвижение нескольких риммеров разного диаметра.

4-й этап: прокладывание трубопровода

Схема 4 показывает процесс прокладывания трубопровода. Цепь труб протягивается за последним риммером. Крепление проводится специальными элементами и скобами. Когда трубы окажутся под землей, процесс прокладывания считается завершенным (рис 6).

5-й этап: завершающий

Завершающий этап на местности заключается в эвакуации техники и оборудования с рабочей площадки. Кроме работы с оборудованием, необходимо передать заказчику комплект документации с фактическим месторасположением нового трубопровода с «подвязкой» к местности.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:

Как проводится бурение под свайный фундамент после проведения подготовительных расчетов.

Сложность процесса безтраншейной прокладки

Технология горизонтально направленного бурения — довольно сложная процедура, которая требует опыта и знаний обслуживающих рабочих и инженерного персонала. Кроме этого, на ход безтраншейной прокладки любых коммуникаций влияет наличие современного высококачественного оборудования известных производителей.

Преимущества прокола под землей

Технология горизонтально направленного бурения играет важную роль в строительной отрасли при прокладывании труб и других коммуникаций. Благодаря такому способу:

  • сохраняется экология и природный ландшафт;
  • сокращаются сроки строительства;
  • не портится асфальтовое покрытие;
  • становится возможным прокладывание путей под железной дорогой, водоемами;
  • отсутствуют помехи для прохода промысловых рыб и судоходства.

papamaster.su

СтройкаДиалог

Прокладывая под землей инженерные коммуникации, строители пользуются традиционным методом и выкапывают для этой цели траншеи на нужную глубину. Но часто сталкиваются с серьезными препятствиями: автотрасса, наличие железнодорожного полотна или водной преграды, а в черте города трамвайной линии или плотной застройки, где выполнять работы открытым способом запрещено, либо сложно и дорого. В этом случае используется бестраншейная технология, получившая название горизонтально-направленного бурения. При этом способе не менее 90% всего комплекса работ проходит под землей, что не препятствует режиму функционирования дороги или трамвайной линии.

Однако горизонтально-направленное бурение (ГНБ) все чаще применяют не только по причине переходов, которые нельзя выполнить, используя открытый способ, но и по соображениям финансового порядка. Это быстрота прокладки, экономия трудовых и денежных ресурсов, поскольку отпадает необходимость рытья, а затем отсыпки траншей и благоустройства территории, не требуется дополнительное привлечение спецтехники и рабочей силы.

Особенно эффективен этот метод в грунтах, структура которых представлена песчаными породами, супесями, суглинками и глинистыми почвами.

Однако, имея специальное дополнительное оборудование в виде буровых перфораторов и коронок, бурение проводится и в грунтовых пластах, где присутствуют твердые включения и скальные породы.

В чем заключается метод горизонтально-направленного бурения: описание технологии

Уже из названия самого способа бурения понятно, что пространственное расположение выполняемых скважин осуществляется под наклоном. Отклонения от вертикали могут иметь любые значения, начиная от 2–3 градусов и заканчивая практически горизонтальным положением. Комплекс бурения делится на этапы:

  • подготовительные работы;
  • выполнение пилотной скважины путем управляемого бурения;
  • постепенное расширение скважины до расчетного диаметра;
  • затягивание труб, кабелей и прочих элементов инженерии.

В подготовительный процесс входит тщательное исследование территории проведения работ:

  • анализ структуры грунтов;
  • изучение залегания существующих коммуникаций, возможных препятствий.

На основании полученных данных рассчитывают траекторию бурения. Обязательным условием подготовки рабочей площадки является наличие воды для приготовления специального бурового раствора.

При бурении горизонтальных и наклонно-направленных скважин используют комплексное оборудование: установку и инструментарий для выполнения скважин с различным диаметром и наклоном. Бурение пилотной скважины, диаметр который соответствует 100 мм, ведут, применяя буровую головку, соединенную со штангой. Она имеет в своей конструкции скос, на нем устанавливают режущий инструмент.

Обязательно предусмотрена система локации, поскольку работы выполняются вне зоны видимости. Чтобы получать четкую информацию о направлении, глубине и угле бурения на головке бура монтируют специальный зонд. Благодаря приемному устройству оператор получает нужные сведения и может предотвратить возможные проблемы и четко вести управление процессом бурения согласно разработанной траектории. На начальной стадии выполняют скважину под углом 10 – 20 градусов, постепенно корректируя наклон до достижения расчетной глубины.

Процесс бурения включает в себя чередование функции вращения с подачей буровой колонны. На головке предусмотрены форсунки, через которые по стволу колонны под давлением подается специализированный бентонитовый раствор. Это необходимо для стабилизации грунта, очистки полости скважины от шлама, поддержания породы, вырубленной при бурении во взвешенном состоянии, поскольку во время работы происходит разрушение подземных пластов. Раствор нужен также для смазывания и охлаждения бурового инструментария, что продлевает рабочий ресурс оборудования. Финальной точкой в выполнении пилотной скважины становится выход буровой головки в запланированной точке.

Следующая стадия заключается в расширении диаметра полученной скважины. Причем прокладка труб методом горизонтально-направленного бурения предусматривает параметр диаметра скважины, как минимум на треть больше сечения прокладываемого трубопровода. Такой подход обеспечит беспрепятственное протягивание коммуникационных труб.

Работы выполняют при помощи специального расширителя, который подсоединяется к штангам взамен буровой головки. При этом расширитель протягивают от конечной точки скважины в направлении установки. Тяговые усилия с одновременными вращательными движениями расширителя увеличивают диаметр скважины, срезая слои грунта. Такой процесс повторяют при необходимости до 3 раз, меняя расширители и устанавливая приспособление с большим диаметром, чем у предыдущего, в результате доводят параметры скважины до расчетного показателя. Расширители имеют в своей конструкции отверстия, через которые поступает раствор в ствол скважины.

Заключительный этап – протягивание труб. Готовый трубопровод располагают на противоположной от буровой установки стороне. Последовательно крепят за расширителем вертюг, предотвращающий вращение затягиваемых в выработанную скважину труб, и захват их удерживающий. Буровой установкой затягивают готовый трубопровод строго по полости скважины, не отклоняясь от траектории. Процесс прохождения контролируется оператором.

Используемое оборудование и бентонит

Технология горизонтального направленного бурения требует применения специальных установок, которые классифицируют по таким параметрам:

  • граничное усилие протяжки (в тоннах);
  • возможные диаметр и длина бурения.

Еще одним техническим аспектом оборудования, благодаря которому меняют направление бурения в ходе работы, является радиус изгиба буровых штанг.

От качества используемого бентонита во многом зависит эффективность всего комплекса работ по бурению: их скорость и безопасность, экологическая составляющая.

Бентонит представляет собой многокомпонентный состав, основой которого является алюмосиликат с повышенными гидрофильными и дисперсионными свойствами. В результате взаимодействия с водой бентонит, набухая, образует гелеобразный вязкий раствор. В качестве добавок используют каустическую или кальцинированную соду, КМЦ и другие вещества.

Конкретный состав раствора подбирают, ориентируясь на грунт, в котором будет проводиться бурение. Образцовое его качество позволяет сформировать и укрепить стенки скважины, предотвратить их осыпание и налипание грунта на буровое оборудование. Раствор также охлаждает пилотную головку и упрощает вывод шлама. Все это увеличивает гарантию успешного выполнения работ при прокладке инженерных коммуникаций почти на 70 – 80 %.

Благодаря горизонтально-направленному бурению – современной технологии прокладки коммуникаций под землей появилась возможность выполнять сложные переходы, несмотря на природные и искусственные препятствия. При этом специалисты отмечают невысокую себестоимость работ и быстрое их ведение по сравнению с траншейным методом, сохранение надземных сооружений, дорожного полотна, покрытия или природного ландшафта.

stroikadialog.ru


Смотрите также